ЗМІСТ
ВСТУП ………………………………………………………………. 2
ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕССУ ……………………………… 4
Загальний опис термічної печі з викатним подом термічного відділення ремонтно-механічного цеху в умовах «ПАТ Євраз –
ДМЗ ім. Петровського» …………………………………………. 4
Термічна піч, як об’єкт автоматичного управління……………… 6
Рівень автоматизації термічної печі………………………………... 8
ОПИС ОБ ЄКТУ АВТОМАТИЗАЦІЇ……………………………………… 12
Умови для установки первинних точок відбору…………………… 12
Опис типів і характеристик первинних і вторинних приладів на об’єкті…………………………………………………………………...6
АСР тиску в рабочому пространстве печі……………………………………………………………………...30
Постановка задачі автоматизаціЇ…………………………………………………………..33
ЗАХОДИ З ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРАЦІ ТА ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ……………………………………………………………………37
Загальні правила безпеки на підприємстві ПАТ «Євраз – ДМЗ ім. Петровського»…………………………………………………………37
Правила безпеки для слюсарів КВП і А при виконанні робіт на дільниці………………………………………………………………38
Заходи з охорони навколишнього середовища на ПАТ «Євраз – ДМЗ ім. Петровського»……………………………………………………...40
ПЕРЕЛІКПОСИЛАНЬ………………………………………………………..41
ВСТУП
Существующие проблемы в металлургии XXI века не могут быть решены, если не обратить внимание на совершенствование и реконструкцию металлургических печей.
Надежно работающая металлургическая печь с экономным и рациональным использованием тепловой мощности есть та база, на основе которой можно успешно решить проблемы.
В связи с развитием новых прогрессивных технологий необходимо постоянно совершенствовать конструкции печей, шире применять современные материалы, альтернативные схемы, изделия высокой строительной готовности. Требуется конструктивно решать вопросы использования тепла отходящих продуктов сгорания, вторичных энергоресурсов, а с точки зрения наиболее рационального употребления тепловой мощности, достаточно точно рассчитывать и выбирать топливосжигающие устройства и материалы футеровки. Создание и развитие новых технологий, изменения в энергетической политике и структуре использования топлива постоянно ставят задачи по обновлению конструкций металлургических печей, топливосжигающих устройств и широкому использованию новейших материалов в строительстве металлургических печей.
Загальні відомості про ПАТ «ЄВРАЗ - ДМЗ імені Петровського»
Металургійний завод імені Петровського - один з найстаріших підприємств на Україні. Завод заснований в травні 1887 Брянським акціонерним товариством з 1890 року і до теперішнього часу завод працює повним металургійним циклом і виробляє ливарний чавун, сталь, прокат. До складу заводу входить три доменні печі, два конвертори і п'ять прокатних станів. Основна продукція заводу: товарний чавун, рейки, швелера, куточки, обід, лист, балки, трубні заготовки та ін. Крім того, на заводі є чавунне, сталеве і кольорове литво, Завод працює, в основному, на привізній сировині, матеріалах і енергоресурсах. На заводі діють чотири основні цехи: доменний, конверторний, два прокатних цехи, двадцять вісім допоміжних цехів і служб. Допоміжні цехи: газовий, водопостачання, кисневий, ТЄЦ - призначені для забезпечення виробництва паливом, енергоносіями (пар, газ, повітря, кисень, енергія). Ці цеха відносяться до служби головного енергетика. Цехи: сталефасонолітейний (ФЛЦ), ремонтно-механічний, вогнеупорний, ремонту металургійного устаткування, ремонту і виготовлення металоконструкцій та ін. - Відносяться до служби головного механіка (ОГМ) і призначені для забезпечення виробництва запасними частинами до основного обладнання, проведення ремонтів та відновлення зношених частин, реконструкції. Решта цеху та служби призначені для забезпечення ритмічного і безупинного функціонування заводського механізму: цехи зв'язку, автоматизації, залізничний, автотранспортний.
комплекс споруд для виробництва чавуну на метав- лургіч. підприємстві. До складу комплексу доменного цеху зазвичай входять: доменна піч з фундаментом і колошниковим пристроєм; будівлю ливарного двору і піддоменників з робочою площадкою навколо печі; похилий міст для подачі скіпів на завантажувальний пристрій печі; ліфт для підйому обслуговуючого персоналу на майданчики доменної печі; блок воздухонагревателей з повітропроводами холодного і гарячого дуття, димарем, фундаментами і будівлею або відкритої підкранової естакадою з робочою площадкою; машинне будівлю скіпового підйомника; будівлю управління піччю і контрольно-виміряє. приладів; пиловловлювачі з газопроводами брудного газу, опорами і фундаментами і газоочистка; Скіпова яма; рудні двори і бункерна естакада для зберігання і механізованої подачі до скіпів шихтових матеріалів; підйомник коксового дріб'язку. Комплекс доменного цеху складається з декількох доменних печей (від 2 до 12) і ряду загальноцехових об'єктів: розливних машин, складу чавуну, цехи з переробки шлаку, депо ремонту ковшів, глиномялки, електричні. підстанції, ремонтних майстерень, адміністративно-побутового обслуговування та ін. Производственная структура цеха приведена на рис. 1.1.
Заготовки в РМЦ бывают следующих видов: поковки, изготовленные силами РМЦ, либо купленные со стороны; отливки, покупные штамповки, металлоконструкции, прокат. Отливки, прокат, крупные штамповки, металлоконструкции - поступают в РМЦ из цехов-изготовителей завода, либо со складов покупных полуфабрикатов.
В силу сложившейся тяжелой экономической ситуации на заводе ПКО при содействии ЦЗЛ и лаборатории упрочнения и стойкости ОГМ заняты вопросом замены дорогостоящих материалов более дешевыми материалами при незначительном снижении эксплуатационных свойств. Такого эффекта можно достичь, в частности, используя соответствующую термическую обработку.
1.1 Особенности конструкции и работы Доменна піч призначена для виплавки чавуну із залізних руд і є найважливішим агрегатом чорної металургії. Основою технологічних процесів, що протікають в доменній печі, є процеси відновлення оксидів заліза.
Доменна піч являє собою високу шахту круглого перетину (рисунок 1), що спирається на залізобетонний фундамент зазвичай багатогранної форми. Нижня частина (підошва) фундаменту перебувати на глибині 6 - 7 м. Надземна частина фундаменту викладена з вогнетривкого бетону.
Профіль робочого простору печі у вертикальному розрізі становлять колошник (верхня циліндрична частина), шахта (верхня конусна частина), распар (широка циліндрична частина), заплечики (нижня конусна частина) і горн (нижня циліндрична частина).
Футеровка колошника захищена металевими кільцями, зібраними з сегментів, від ударного і истирающего дії шматків шихти, що падають з великого конуса засипного апарату. Шахту, распар і заплечики футеруют високоякісним шамотною цеглою, а горн і Лещадь (під печі) - високоглиноземний цеглою або вуглецевими блоками. Футеровку нижній частині шахти, а також распара, заплічок, горна і поду охолоджують водяними холодильниками.
Кладка шахти укладена в суцільнозварний сталевий кожух. Внизу, на рівні переходу шахти до розпарити, кожух закінчується опорним кільцем, яке підтримується колонами зі спеціальними опорами, які передають навантаження на несучу плиту фундаменту. Горн також оперезаний зварним сталевим кожухом.
Гаряче дуття від воздухонагревателей через футерований повітропровід надходить в футерованную кільцеву трубу. З кільцевої труби повітря направляється в футерованні рукави і через мідні водоохолоджувані фурми, розташовані у верхній частині горна по колу, надходить в доменну піч. Фурми вставлені в конічні холодильники, які входять до амбразури, припасовані до кожуха печі.
У нижній частині горна на висоті 600 - 1000 мм від поду розташовані одна або дві чавунні льотки - канали для періодичного випуску чавуну і шлаку. Шлак відокремлюють від чавуну в жолобі за допомогою перевалу і перегородки (скімера). У проміжках між випусками чавуну отвір льотки забивають вогнетривкою масою за допомогою спеціального пристрою - електричної поршневої гармати.
На висоті 1400 - 1600 мм від чавунної льотки під деяким кутом один до одного розташовані два шлакові льотки, через які випускають шлак. Жужільна льотка складається з порожнистої мідної водоохлаждаемой фурми, яка входить до конічний мідний холодильник, вставлений в чавунний холодильник, вставлений в чавунний холодильник зі змійовиком. Отвір шлаковой льотки закрито спеціальним стопором зі сталевою пробкою.
Доменну піч завантажують шихтою зверху через спеціальний засипною апарат. Він складається з великого конуса з лійкою, перекриває колошник печі, і малого конуса з обертається приймальні лійкою. Така конструкція засипного апарату дозволяє рівномірно розподіляти матеріал на окружності колошника і усуває втрати газів в атмосферу. Завантаження шихти в доменну піч здійснюють пошарово.
Процес розвитку доменного виробництва йде в напрямку підвищення вмісту заліза в рудному сировину, зниження витрати палива і часткової заміни природним газом (рідше мазутом) дефіцитного палива, яким є кокс. Збільшуються також розміри доменних печей. Корисні обсяги доменних печей досягають 5000 м3.
Підвищення вмісту заліза в рудному сировину, що веде до зменшення кількості шлаку, знижує витрати фізичного тепла на нагрівання і плавлення складових шлаку, призводить до розігріву низу печі і дозволяє знизити витрату палива. Зниження витрати палива збільшує в свою чергу економічність і продуктивність печі.
В даний час в якості рудної частини шихти використовують агломерат - продукт збагачення залізної руди спеканием подрібненої руди, залізного концентрату, колошникового пилу і флюсів.
Дуже перспективним є застосування окатишів - продукту огрудкування і випалу залізного концентрату.
Основним видом палива в доменній печі є кокс. В якості додаткового палива використовується природний газ, який подається через фурми.
Розпечені гази, що виходять в області фурм в результаті горіння опускається коксу до СО і вдуваемого природного газу до СО і Н2, продуваються (фільтруються) через стовп кускових матеріалів під дією напору, створюваного повітродувками. Завантажуються через засипною апарат рудне сировину і кокс поступово нагріваються і втрачають вологу і летючі. При використанні флюсів і сирих руд відбуваються також процеси розкладання карбонатів. Залізорудну сировину відновлюється. Вищий окисел Fe2O3 перетворюється на залізо послідовно через проміжні оксиди. Процес відновлення здійснюється практично по всій висоті печі, але закінчується вище рівня фурм до надходження складових рудної сировини в зону горіння. Відновлювачами служать компоненти газу (СО і Н2), що окислюються в процесі відновлення до СО2 і Н2О.
2.Опис об’єкту автоматизації.
2.1. Опис типів і характеристик первинних і вторинних приладів на об’єкті
Контрольно-измерительная аппаратура, установленная на доменных печах, позволяет получить доступную для измерения рабочую информацию о технологическом процессе, а также о состоянии печи и вспомогательного оборудования. Кроме того, она должна обеспечить безопасность работы всех агрегатов, составляющих комплекс доменного производства.
Рисунок 4 – принципиальная схема автоматического контроля параметров доменного процесса: Т – турбовоздуходувная машина; В-воздухонагреватели; Ш – шихтоподача; 3 – загрузка печи; ГО – газоочистка; Д – дроссельная группа, Ч – чугун; Шл – шлак на выпусках
На рисунке 4 представлена схема контроля параметров доменного производства.
Контролируемыми параметрами являются:
I . Химический состав и физические свойства шихтовых материалов: рудно-флюсовой части 1, кокса 2.
Эта информация поступает периодически и сравнительно редко (один раз в смену или в сутки). Она используется для коррекции шихтовки доменной плавки. Разрабатываются методы автоматического отбора представительной пробы материалов и средства для экспресс-анализа состава материалов, в частности квантометры, рентгеновские спектрометры и др. Более частый контроль состава шихты позволит корректировать шихтовку по ходу доменной плавки, что существенно уменьшит возмущения процесса по этому каналу.
II . Загрузка шихтовых материалов.
Сюда входят: рудная 3 и коксовая 4 подачи, количество подач 5, порядок загружаемых материалов 6, работа конусов 7, уровень засыпи и скорость схода шихты 8, положение вращающегося распределителя шихты (ВРШ) 9,распределение материалов в печи 10.
III . Состояние верхней зоны печи (колошника).
Здесь контролируются: давление 11 и температура 12 в газоотводах, давление колошникового газа 13, расход14 и давление 15 пара, подаваемого в печь, давление в междуконусном пространстве 16, температуры по окружности 17 и по диаметру 18 колошника, содержание СО 19, СО2 20 и Н2 21 в колошниковом газе и по диаметру колошника 22 (проводится периодически).
IV . Состояние шахты печи.
На нескольких горизонтах шахты по окружности в кладку вмонтированы термопары, контролирующие температуру по окружности шахты на данном горизонте 23. Измеряются расход 24 и давление 25 охлаждающей воды на различных горизонтах шахты. В средней части шахты встраивается отборное устройство 26,позволяющее измерять перепады статического давления между кольцевым воздухопроводом 27 и серединой шахты АРН (нижний перепад) и между серединой шахты 26 и колошником 13 (верхний перепад). Измеряется также общий перепад давления по шахте печи от кольцевого воздухопровода 27 до колошника 13. Измерение перепадов статического давления позволяет судить о гидравлическом сопротивлении столба шихтовых материалов на различных участках шахты печи.
V . Параметры комбинированного дутья.
Количество , давление 29 и температура 30 холодного дутья, количество 31 и давление 32 природного газа, количество 33 и давление 34 кислорода, содержание кислорода в дутье 35, влажность дутья 36, температура дутья 37, распределение дутья 53 и природного газа по фурмам доменной печи 39.